深厚富水砂层地区大直径钢顶管施工关键技术

以石井河上游截污渠箱工程为例,针对富水砂层地区中顶管工程的施工关键技术进行分析。重点探讨了顶管设备选型、工作井止水、顶管进出洞止水、顶进测量纠偏以及钢管管节焊接等内容。通过选用合适的刀盘刀具组合、有效的止水技术以及钢管焊接措施等,解决了大直径钢顶管穿越富水砂层地区的施工难题,保证了顶管工程的顺利进行,可为类似工程提供有益借鉴。     

软土地层小口径钢顶管结构施工过程监测研究

基于上海市梅陇基地雨、污水排水管网改造工程,监测DN800钢顶管施工过程。研究顶进力作用下,钢顶管管道结构环向与轴向应变趋势。分析发现:钢顶管管道在卸载后产生一定的弹性势能导致钢管产生轴向回弹;同时在相同轴向顶进力作用下,钢管管道各截面轴向和纵向应力变化趋势不随轴向位置变化而改变。研究结果可为类似工程提供借鉴。     

超深顶管工作井复合结构三维变形特性

以佛山市某超深埋电力隧道顶管工程为背景,采用现场监测和数值模拟相结合的方法,研究顶管工作井复合支护结构在施工过程中的变形规律。结果表明：数值模拟结果与实际监测值基本吻合;随着开挖阶段内支撑和内衬墙的施做,复合结构共同作用有效抑制了墙体水平位移向井内增大,下部土体开挖对上部墙体位移影响逐渐减小;而在顶进阶段,顶进反力作用范围内墙体发生向井外的位移,墙体向井外竖向和横向水平变形均随顶进反力的增大而增大;通过分析工作井后背墙体竖向和横向水平变形规律,表明整体变形为向井外“凸”出的曲面;最后建议距离顶进反力作用中心越近的内支撑设置间隔应越小,且截面尺寸应越大,以提高工作井结构的支护效率和整体稳定性。     

钢管顶进穿插法修复大口径管道实践

大口径顶管沉降变形的修复有开挖的,也有非开挖的施工方法.钢管内衬法作为一种非开挖修复工艺,通过制作具有一定强度的内衬钢管,实施顶进纠偏及注浆加固作业,恢复变形管道的过水能力,适合小幅变形大口径顶管修复,亦即适用于沉降变形量较小的管段.现以某污水主干管抢修工程为例,介绍钢管内衬法修复沉降变形大口径砼顶管施工过程,总结钢管内衬法工艺的要点.在市政工程的应用中,钢管内衬修复大口径顶管的工法值得推广.     

钢管顶进穿插法修复大口径管道实践

大口径顶管沉降变形的修复有开挖的,也有非开挖的施工方法.钢管内衬法作为一种非开挖修复工艺,通过制作具有一定强度的内衬钢管,实施顶进纠偏及注浆加固作业,恢复变形管道的过水能力,适合小幅变形大口径顶管修复,亦即适用于沉降变形量较小的管段.现以某污水主干管抢修工程为例,介绍钢管内衬法修复沉降变形大口径砼顶管施工过程,总结钢管内衬法工艺的要点.在市政工程的应用中,钢管内衬修复大口径顶管的工法值得推广.     

软土地层管幕群顶进的相互作用及闭合姿态的实测分析

管幕群在地下穿越工程中对保护穿越对象发挥着关键作用。为了施工形成严格封闭的管幕群,需要每根顶管进行高精度的顶进施工,而众多相邻顶管顶进的相互作用极为复杂,导致每根顶管的姿态变化及管幕群最终闭合误差呈现不确定性。依托于某大型"管幕–箱涵"工法顶进穿越中环线工程项目,采用实时监测手段对管幕群顶进过程中各钢管的姿态与变形进行了记录,在此基础上分析研究了各类钢管在顶进过程中的相互作用以及管幕群贯通闭合后的姿态与变形规律。结果表明:①顶管之间的相互作用体现为先施工顶管(先管)对后顶进钢管(后管)姿态的约束、导向作用,相对偏差大致控制在4 cm以内;②受到钢管纵向刚度的影响,70%钢管姿态纠偏明显滞后于机头姿态变化,前期偏差累积较大,在末端顶管刚度随长度增加而减少,在强行纠偏下,顶管偏差变化幅度较大;③管幕群的闭合姿态在始发端及加固区段均保持良好;在中段各钢管出现明显变化,甚至部分钢管间拉开较大;在接收端,大部分钢管偏移相对减小。     

软土地层管幕群顶进的相互作用及闭合姿态的实测分析

管幕群在地下穿越工程中对保护穿越对象发挥着关键作用。为了施工形成严格封闭的管幕群,需要每根顶管进行高精度的顶进施工,而众多相邻顶管顶进的相互作用极为复杂,导致每根顶管的姿态变化及管幕群最终闭合误差呈现不确定性。依托于某大型“管幕-箱涵”工法顶进穿越中环线工程项目,采用实时监测手段对管幕群顶进过程中各钢管的姿态与变形进行了记录,在此基础上分析研究了各类钢管在顶进过程中的相互作用以及管幕群贯通闭合后的姿态与变形规律。结果表明:①顶管之间的相互作用体现为先施工顶管(先管)对后顶进钢管(后管)姿态的约束、导向作用,相对偏差大致控制在4 cm以内;②受到钢管纵向刚度的影响,70%钢管姿态纠偏明显滞后于机头姿态变化,前期偏差累积较大,在末端顶管刚度随长度增加而减少,在强行纠偏下,顶管偏差变化幅度较大;③管幕群的闭合姿态在始发端及加固区段均保持良好;在中段各钢管出现明显变化,甚至部分钢管间拉开较大;在接收端,大部分钢管偏移相对减小。     

顶管隧道施工对桥梁桩基的影响

文章以昆明4号线菊华站地铁车站过街通道矩形顶管近接高架桥施工为背景,通过数值模拟的方法,分析在采用桩侧土体注浆预加固及超灌触变泥浆两种措施下顶管隧道施工全过程中邻近桥梁桩基的安全性。结果表明:(1)顶管顶进施工对桥梁桩基的受力影响不大;(2)顶进完成后,桥梁桩基将产生指向顶管隧道的横向变形,较近侧桩基产生沿顶进方向的变形,且横向变形大于纵向变形,离顶管越近的桩基变形值也越大;(3)采用桩侧土体预加固结合超灌触变泥浆的方式能有效将桩基在顶管施工的全过程中的受力及变形控制在安全限值之内。     

大断面双洞组合顶管开挖面稳定性研究

开挖面稳定性是大断面矩形顶管施工面临的主要挑战之一,采用密贴分洞顶进是提高开挖面安全性的重要手段,但相关的研究甚少。本文以深圳某地铁站顶管工程为背景,采用三维有限元方法分析了大断面顶管车站开挖面的破坏形式,研究了不同分洞方式和施工顺序对开挖面稳定性的影响,得到以下结论：(1)全断面顶进的施工维持开挖面稳定的能力最弱,支护应力可控范围最窄;(2)采取“先上后下”双洞密贴顶进的施工方式,由于先顶进上部结构的“遮帘”效应,下半断面的支护应力可控范围最大;(3)大断面顶进施工时,需优化控制开挖面支护应力,防止局部位移“突变”。在实际工程中,应根据断面尺寸、地层条件和埋深等因素,选择合理的分洞方式及工序。     

浅谈人工顶管施工技术

对人工顶管方式的分类作了探讨，阐述了顶管工艺的关键机具以及钢管顶管的焊接质量，介绍了顶管施工方法，并对管段顶进过程中的测量进行了分析。     

管幕预筑法大直径长距离钢管顶进施工技术

因后期需在钢管内进行结构施工,管幕预筑法中顶进的钢管均为大直径钢管.由此带来的顶进方向控制难度大、顶进阻力大、地面沉降不可控等问题,制约了管幕预筑法的应用.某地铁车站在国内首次采用管幕预筑法施工,通过采用激光导向、先导管导向板纠偏以及注浆减阻等技术措施,顶管施工精度、顶进速度、总体地面沉降均满足要求,取得了良好的效果.     

矩形顶管施工诱发地表变形影响因素研究

矩形顶管在施工过程不可避免地会对周围土体产生扰动,引发土体产生变形。依托苏锡常城际铁路太仓站工程项目,通过建立超浅覆土矩形顶管顶进施工三维数值模型,模拟施工过程中对地表的影响,总结地层变形规律;表明：地表隆起与顶管顶进压力和摩阻力成正比;后续施工中,合理控制好开挖面顶进压力及摩阻力是保持开挖面土体稳定、较少地表隆起峰值的关键举措。     

大直径双排平行钢管顶管施工技术

某直径3m的双排平行钢管顶管工程,整个管线在淤泥质粉质粘土和粉质粘土中顶进,选用两台多刀盘土压平衡顶管机施工.通过计算,确定了双排平行钢管顶管的中心间距和错位纵距,保证了施工过程中两排顶管无不良影响.通过对顶力和顶进轴线的控制,保证了顶进工作的顺利进行.     

浅覆软土中钢管幕顶进施工沉降控制技术研究

上海市田林路地道新建工程采用管幕-箱涵工法穿越中环线,地道施工具有覆土浅、断面大、周边环境保护要求高等难点。钢管幕在淤泥质软土中穿越高等级道路,顶进施工时沉降变形控制是极为重要的一环。结合内锁扣形式的管幕钢管设计,从管幕掘进机刀盘与泥土舱设计、顶进纠偏系统、洞口止水装置、触变泥浆系统及管幕施工顺序等多个方面,详细阐述管幕钢管顶进过程中沉降控制施工技术措施。施工监测结果表明,中环线路面变形均控制在±2cm内,沉降控制作用明显。钢管幕群顺利穿越中环线,为后续箱涵推进创造有利条件。     

复杂工况条件下微顶管施工的顶力计算与分析

为了分析软土地层复杂工况条件下微顶管施工的工艺参数,文中以福建省厦门市灌口后溪片区排水管网改造工程为例,基于现有的顶管施工技术规程对微顶管顶进施工的总顶力进行理论计算,对微顶管施工影响范围内地表的竖向变形进行监测,将其与理论参数关联、对比分析。结果表明,周围环境土体主要受到管道顶进顶力大小与不同管径管道覆土厚度的共同作用而发生变形,施工前应根据不同管道的覆土厚度分别计算顶力及顶进速度,合理选择施工机械,控制顶力与顶进速度,最大限度优化施工效率。     

大直径输水钢管采用泥水平衡顶管施工技术

广州市西江引水工程DN2400输水钢管采用DN2800套管顶进后内敷DN2400钢管的方案进行施工,对采用泥水平衡顶管施工的过程作了较详细的介绍。顶管在中砂层中穿越,具有一定的施工难度;选用了合适的顶管机头,采用在管外壁注触变泥浆、设置中继环、对路面高程变化进行跟踪监测等措施,确保了施工的顺利进行。     

长江滩涂进江顶管水下取机头施工技术

南京市某水源厂泵站引水管道采用泥水平衡顶管进行铺设,项目位于长江滩涂,地质条件差,采用常规取机头方式,施工投入大、周期长。经过充分论证最终采取顶管直接顶进长江内减少覆土深度,通过水下挖泥开挖出顶管机,进行水下切割、水上吊装将顶管机吊装上岸。     

某运动场馆地下通道矩形顶管施工控制技术

为解决地下通道矩形顶管施工中工作井开挖和顶进施工难题,该文以杭州市某运动场馆周边环境提升工程过街地道矩形顶管法施工为研究对象,研究了深基坑支护施工方案和矩形顶管施工方案。结果表明,提出的钻孔灌注桩结合搅拌桩止水帷幕、横向支撑的方式有效解决了工作井和出入口的开挖难题;矩形顶管机选用土压平衡式顶管机,配备有8个刀盘、驱动装置、螺旋输送机以及远程控制系统,研究了顶管端头加固、顶进始发和顶进接收施工关键技术,有效保障了顶管施工的安全穿越。     

高水位大粒径卵砾石地层钢管长距离顶管施工减阻技术

通过对泥水平衡顶管掘进机选型、顶进推力的计算、顶进过程的控制、泥浆减阻材料和减阻措施的创新性改进与应用,在未启动中继间的条件下,取得有效减阻60%的显著成果,使泥水平衡顶管掘进机在黄河河床下一次顶进635 m(外径1 650 mm,t=25 mm钢管),成功解决了高水位、大粒径卵砾石地层中钢管长距离顶管施工减阻技术难题。     

大直径大坡度输水钢管顶进施工技术研究

为了探索大直径大坡度输水钢管在弱风化岩层的顶管顶进施工技术,以某输水工程为研究对象,采用动静结合的方法控制DN 2 000 mm×20 mm大直径压力钢管以8.455%大坡度定向精准顶进,同时采用供水反沙法和高浓度膨润土砂浆减少摩擦阻力,能提高弱风化岩层顶管顶进施工效率,节省施工成本,缩短工期。